Invertierender Buck-Boost Konverter

Hallo Leute,

Ich brauche mal den Tip des erfahrenen Schaltnetzteilentwicklers. Und zwar benoetige ich ein Netzteil das mir aus 24V -15V macht, bei etwa 300mA dauernd, kurzzeitig 500mA.

Mein Auge fiel da auf den LM2576HV als invertierender Buck-boost Konverter. Siehe auch Datenblatt Seite 18, Schaltung 10.

Das habe ich auch ans laufen gebracht. Allerdings startet die Schaltung selbst im Leerlauf mit nur 10mA (LED) als Last an meinem Labornetzteil nicht immer zuverlaessig. Der Grund dafuer ist das mein Netzteil nur 2.5A liefert und das sehr knapp ist. Wenn ich gar einen

33Ohm Widerstand als Last am Ausgang habe startet das mit dem Netzteil garnicht. Das Problem laesst sich loesen indem ich am Ausgang des Laborneteils noch einen Elko haenge. Ich hab mal 10000uF genommen weil der gerade so rumlag.

Mit anderen Worten die Schaltung zieht einen tierischen Einschaltstrom. Das Problem laesst sich vermutlich umgehen indem ich eine Einschaltverzoegerung an den Schaltregler baue der den Regler erst einschaltet wenn ein Elko am Eingang sicher geladen ist. Jedenfalls wird das im Datenblatt vorgeschlagen

Ist das in der Praxis akzeptabel, oder gibt es ein anderes Reglerkonzept das fuer diese Aufgabe besser geeignet ist?

Was mir ein bisschen Sorgen macht ist das Verhalten der Schaltung im Problemfall. Dann ist der Transistor im Schaltregler naemlich dauerhaft durchgeschaltet und glueht alles ordentlich durch.

Olaf

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Olaf Kaluza
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LM2576 mit 50kHz?

Diese ollen Dinger brauchen einige hundert uF am Ausgang und die will er erstmal aufladen, und zwar prontissimo. Dabei verschluckt sich vermutlich Dein Labornetzteil, geht in den Foldback oder so. Nun geht das Spielchen u.U. immer wieder von vorn los.

Nicht alles in Datenblaettern bierernst nehmen :-)

Ein Regler-Chip mit Softstart (wichtig!), wesentlich hoehere Frequenz.

300-500kHz ist heute Stand der Technik, >1MHz bei modernen Sachen. Dann braucht man weniger Kapazitaet am Ausgang. Es muss aber ein Chip sein wo sie die Loop nicht vergurkt haben und der dann doch fette OSCON braucht. Von Simple-Switchers halte ich nicht viel, LTC ist da IMHO die beste Adresse. Die haben auch gescheite Simulatormodelle und wir koennten Dir helfen das zusammen zu schustern.

Kruecke, wenn Du diesen Regler Marke Methusalem behalten moechtest, wesentlich besser als den vorgeschlagenen fetten Elko rein zu friemeln: FB per Widerstand von einer postiven Quelle (Eingang) auf 1.2V oder mehr hochziehen, aber bei drei Diodenstrecken oder so klemmen. Nach Einschalten langsam wegnehmen, dann kommt er sachte.

Das ist leider bei allen Durchschaltern so. Aber selbst ein SEPIC kann "durchgehen", wenn die Loop abgeht oder so. Wenn was teures dranhaengt gibt's nix, da muss eine Crowbar rein.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo,

Joerg wrote: [LM2576]

oder eine harte Strombegrenzung. Dann bricht die Versorgung sofort ein bis der Schaltregler aufgibt.

Der Eingangselko muss so groß sein, dass er zwischen der Spannung, wo der Chip loslegt bis zu der Spannung, wo der Chip wieder aufgibt, den Ausgangselko nebst Wandlerverlusten einmal komplett volltankt. Also ein vielfaches der Kapazität.

Das wird nur im Zusammenhang mit obiger Bedingung klappen.

Kann u.U. durch die Auslegung der Bauteile erreicht werden, wenn man den Duty-Cycle begrenzt und die Spule so auslegt, dass kein beliebig großer Strom zustande kommt.

100-200kHz wären für den Zweck auch noch OK und die sind gutmütiger von der Leiterführung.

:-)

Wenn man Ruhe an der Front haben will, empfehle ich Current-Mode Switcher. Die sind um einiges gutmütiger.

Marcel

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Marcel Müller

M.W. liegt die interne fuer den Spulenstrom bei circa 4A. D.h. der LM2576 schiebt erstmal mit max Duty Cycle nach bis der Ausgangselko auf Sollpegel angekommen ist. Wenn der Elko im Labornetzteil etwas luett ist, dann sieht das vorher bereits einen Ueberstrom, weil das von Olaf nur 2.5A kann.

Das waere die Holzhammermethode :-)

Nutzt bei diesem Chip nichts, der geht dann mit dem Spulenstrom trotzdem an den Poller (rund 4A) und in den Continuous Mode.

Es sei denn die Spule hat einige zig Henry und man nimmt vor der Montage Muskel-Relaxant gegen Rueckenschmerzen ;-)

Oh yes! Aber mit Softstart, damit der nicht gleich die Kupplung schnacken laesst.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

wenn Du mir erklärst, wie man bei einem Current-Mode Regler signifikant mehr als den Nennstrom durch die Spule gebügelt bekommt, stimme ich zu.

Allerdings muss man fairerweise dazu sagen, dass das Abgreifen des Stroms bei Current-Mode nicht immer trivial ist. So richtig gutmütig wird es eigentlich nur mit Stromtrafo. Auf die Tour habe ich vor einer Weile ein 200W Fly-Back mit einem ollen UC3844 bei 100kHz zusammengenagelt, das trotz eines roten Amidon-Toriods, der sicher keine Maßstäbe in Sachen wenig Streufeld setzt, aus dem Stand 90+ erreichte.

Marcel

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Marcel Müller

Kommt auf das Verhaeltnis Eingangs- zu Ausgangsspannung an. Man muss CM Reglern ein wenig Reserve zum Ausputzen von Lastwechseln lassen. Diese kurzen Bursts nuckeln sie normalerweise aus dem kleinen Eingangskondensator. Nun wird jedoch von Null aus eingeschaltet und der Regler findet einen leeren Ausgangselko. Dann gibt er fuer x Millisekunden Vollgas, Spulenstrom an den eingestellten Poller.

Sieh Dir mal moderne PWM Chips von LTC an, die haben so gut wie alle Softstart.

Ich mache das immer mit Widerstand. Gescheite PWM Chips haben eine Blanking Pause eingebaut, sodass der Cgs "Durchschuss" nicht erfasst wird. Einen habe ich gerade als Stromtreiber fuer eine eklige Last zweckentfremdet, FB, Kompensation, alles auf Masse. In der Simulation laeuft das sauber, Prototypen kommen hoffentlich Anfang naechster Woche.

90% ist ordentlich, dann verstehst Du Dein Handwerk. Mein letzter liegt auch in dem Dreh, wuerde gern ein Energy Star Bapperl draufmachen, geht aber in der Luftfahrt nicht :-)
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Gruesse, Joerg

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Joerg

Olaf Kaluza schrieb:

Cuk Konverter, Current Mode.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo, Der Schaltregler ist ein paar Nummern zu gross, der Kann ja mehrere Ampere. Wenn Du National als Hersteller behalten möchtest, schau doch mal deren Homepage und auch die Webbench an. Da kommste schnell zum Ziel. Als Spontanteil würde ich den MC33063 von On oder Fairchild Oder ST verwenden, da geht so was auch Gruss Jochen

Olaf Kaluza schrieb:

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Jochen Rapp

Stimmt, kenne ich eigentlich nicht anders.

Jein. Ich habe zwar schon ein paar SNTs gebastelt, aber ich denke der eigentliche Grund ist, dass ich nur zwei Stück brauchte und Materialkosten daher praktisch irrelevant waren. Also, Epitaxialdioden, schnelle FETs, kräftiger Gate-Treiber, fette, selektierte Low-ESR-Elkos und einen recht sparsamen Snubber, stattdessen lieber den FET eine Uds-Nummer größer. Heißt, von dem Geklingel bei ein paar MHz sickert auch noch einiges durch die sekundären Dioden. Die Hauptstromleitungen habe ich in Quadrupolsymmetrie geführt und die Wicklungen halt auch so symmetrisch, wie es geht, und ein paar Kurzschlusswicklungen gegen das Streufeld außen rum. Ich denke, wenn man kaum dissipative Elemente im Spiel hat, bleibt nicht viel, wo die Energie hingehen kann. Das 2-er Kernmaterial dürfte bei der Frequenz auch weitgehend verlustfrei sein. Im echten Leben werden wohl deutlich mehr Kompromisse gemacht.

Marcel

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Marcel Müller

[...]

Doch, dann verstehst Du das Handwerk. Schaltregler "aus dem Aermel" mit dem was sich so in der Bastelkiste findet bauen, anstatt blind eine App Note abzukupfern. In dem Metier gibt's nicht mehr viele Leute.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

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